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Cette.invention se rapporte à des améliorations mécaniques des systè- mes à flottaison d'écume, profitant au- maximum de la propriété particulière qu',à l'écume, et dont on ne fait pas suffisamment usage dans les méthodes conventionnel- les, d'entraîner les matières en suspension et/ou en solution dans le liquide trai- té.
Le but de linvention sera donc de présenter un dispositif efficace, basé sur un traitement particulier des écumes porteuses des substances, en vue du raffinage de suspensions et solutions ou de leurs résidus dans diverses indus- tries.
Un autre but de l'invention est d'utiliser le même dispositif, au cours du processus de raffinage, pour récupérer les substances retirées, sous forme de particules et/ou de gaz.
Encore un autre but de l'invention est d'utiliser le même dispositif pour le traitement de minerais.
Un autre but de l'invention est d'utiliser le même dispositif pour récupérer sous forme concentrée des agents actifs en surface.
Le système à flottaison d'écume selon cette invention comporte principalement un récipient pour contenir le liquide à traiter ; nombre de con- duites d'air raccordées à un soufflerie, chacune de ces conduites étant disposée à une faible distance du fond du récipient et étant pourvue à sa partie supérieu- re de petites ouvertures en vue de permettre de souffler la quantité requise d'air dans le liquide à traiter, de manière que les bulles ainsi lâchées de ces condui- tes puissent, au cours deleur mouvement ascensionnel à travers le liquide, entras- ner les substances contenues dans celui-ci;
un nombre d'éléments genre rigoles en forme de V, disposés parallèlement et fixés horizontalement par les deux ex- trémités vers le haut des parois latérales du récipient, chacun de ces éléments en V étant disposé et espacé de telle manière par rapport aux autres éléments et aux parois libres du récipient, que l'écume porteuse de substances et qui monte à traversle liquide à traiter puisse déborder dans lesdites rigoles en V pour s'y déposer et s'y briser en liquide contenant des particules et en air contenant les éléments gazeux, au cas où l'écume en contiendrait ;
moyens permettant au liquide porteur de substances et à l'air utilisé et mélangé éventuellement d'élé- ments gazeux de s'écouler séparément du récipient, ainsi que des moyens pour écou- ler hors du récipient le liquide raffiné ou utilisé comme milieu, le tout en vue de traitements ou usages ultérieurs selon les desiderata.,
Le phénomène de débordement des écumes porteuses de substances dépend de la pression utilisée pour souffler de l'air dans le liquide par les conduites, de la température de l'air, de la dimension et du nombre des ouvertures dans les conduites d'air, de la grandeur et du poids des particules contenues dans le liqui- de à traiter et de la viscosité et de la température de ce liquide.
Il dépend aussi particulièrement de la hauteur et de l'angle des éléments de rigoles en V, de la distance entre ces rigoles en V et les conduites d'air, distance que doit parcourir l'écume porteuse de substances, et des espaces respectifs entre les bords de rigoles adjacentes et entre les parois du récipient et les bords des rigoles adjacentes à celles-ci, espaces par lesquels l'écume porteuse peut se déverser dans les rigoles en V par dessus les bords de celles-ci sans s'attarder et se bri- ser dans le liquide contenu dans le récipient.
Un autre moyen qu'il est désirable d'utiliser en collaboration avec cette invention est un élément en forme de cadre, pourvu d'un nombre d'ouvertures verticales régulièrement espacées et fixé horizontalement à l'intérieur du réci- pient tout juste en dessous des rigoles en V, demanière à permettre à l'écume d' y passer en un mouvement régulier et uniforme avant d'atteindre lesdites rigoles
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Encore un autre moyen qu'il est désirable d'utiliser en conjonction avec la présente invention est un élément en forme de plaque oblongue que l'on fixe longitudinalement et en guise de faux-fond à l'intérieur de la gorge de cha- cune des rigoles-en V, de manière à faciliter le brisement de l'écume en liquide porteur de particules et en air contenant éventuellement des éléments gazeux.
En vue de mieux établir les effets de flottaison d'écume de la présente invention, {ce principe a également été incorporé dans un système à flottaison d'écume à plusieurs étages obtenu en raccordant en série plusieurs ré- cipients dont chacun est approximativement équipé comme décrit ci-dessus. Le liqui- de traité est )lassé dans le récipient de premier étage et ensuite successivement dans chacun des récipients d'étages successifs, tandis que l'air qui est soufflé dans le liquide au moyen des conduites peut être soufflé simultanément dans les récipients de tous les étages, c'est-à-dire indépendamment de l'ordre des étages, ou bien auccessivement à partir du récipient de dernier étage dans tous ceux des étages précédents.
. Une caractéristique de l'invention est donc que son système de flot- taison d'écume est très simple à fabriquer et très facile à manipuler, ayant en outre la capacité depouvoir traiter de grandes quantités de liquide, ce qui convient particulièrement à des installations industrielles de grande envergure.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en l'utilisation spécifique des rigoles 'en forme de V, qui permet à l'écume porteuse de substances de servir de milieu soit à raffiner le liquide.soit à en extraire les substances, soit encore aux deuxbuts simultanément.
Uhe autre caractéristique de l'invention consiste dans le fait que les substances extraites sont sorties séparément du système sous forme de parti- cules et/ou de gaz en vue de traitements ultérieurs,, ce qui facilite grandement la récupération des éléments désirés.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en l'emploi de l'é- lément écran qui régularise le mouvement désordonné de l'écume.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en l'utilisation de l'élément plaquecomme moyen de faciliter le brisement des écumes porteuses dans des formes de matière appropriées aux propriétés des matières transportées par 1'écume
Une suivante caractéristique de l'invention consiste dans le fait qu'il n'est aucunement permis aux écumes porteuses de se briser dans le liquide à traiter. Toutes émîmes sont dirigées de manière à poursuivre un trajet aseendant rapide et régulier ' à travers le liquide.
Encore une autre caractéristique de l'invention ressort du système à étages multiples-, o l'effet de flottaison de mousse ou d'écume conforme à l'in- vention et qui peut.Atre obtenu en un seul étage se trouve encore multiplié sui- vant l'ordre des étages.
D'autres buts et caractéristiques.de l'invention ressortiront de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente en section verticale un mode d'exécution d'un élément utilisant les principes conformes à l'invention ; la figure 2 représente une coupe transversale de la figure 1 selon la ligne I-I; la figue 3 représente une coupe longitudinale de la figure 1 selon la ligne II-II; la figure 4 représente une coupe verticale agrandie des éléments à section en V de la figure 1;
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la figure 5 représente une coupe verticale d'une autre forme d'exé- cution d'un appareillage à étage unique utilisant les principes conformes à 1' invention ; la figure 6 représente une coupe transversale de la figure 5 selon la ligne III-III;
la figure 7 représente une coupe verticale d'une forme d'exécution d'appareillage à étages multiples selon les principes de l'invention; la figure 8 représente une vue de face d'une autre forme d'exécution d'un appareillage à étages multiples selon les principes de l'invention; la figure 9 représente une coupe verticale de la figure 8.
En se référant tout d'abord aux figures 1 à 4, on voit que le ré- cipient à liquide 1 est pourvu : dansdeux de ses parois latérales d'une entrée 2 et d'une sortie 3 de liquide; d'un nombre de conduites d'air 4, raccordées à une soufflerie qui n'est pas représentée sur la figure , situées à une faible distance du fond du récipient 1, chacune de ces conduites étant munie dans sa partie supérieure de petites ouvertures en vue du passage de l'air dans le liqui- de à traiter ; d'un nombre d'éléments genre rigoles 1 en forme de V, disposés parallèlement et fixés horizontalement par leurs deux bouts vers le haut des pa- rois intérieures du récipient 1;
d'un nombre de sorties 6, pour le liquide portant des particules, dans une des parois latérales du récipient 1, chacune de ces sorties étant raccordée intérieurement en bout à l'une des rigoles en V 5; d'une conduite d'évacuation 1 pour le liquide porteur de particules sur la partie ex- térieure du récipient 1 et d'une sortie d'air 8 au haut du récipient 1.
Le fonctionnement de l'appareillage à flottaison d'écume représenté aux figures 1 à 4 est le suivant :
Le liquide à traiter -- porteur d'ingrédients est d'abord amené dans le récipient 1 par l'entrée de liquide 2 et l'air comprimé est soufflé dans le liquide par les petites ouvertures prévues au haut des conduites 4 de soufflerie d'air. Les bulles ainsi libérées se précipitent les unes à la suite des autres en un mouvement ascendant vers les rigoles en V 5 et à travers le liquide contenu dans le récipient 1, formant pendant leur ascension une écume porteuse d'ingré- dients.
Chacune des rigoles en V 5 est constituée de manière à former une gorge 5a à angle aigu par rapport à la direction du flux ascendant d'écume por- teuse à travers le liquide à traiter et se trouve espacée par rapport aux autres rigoles et aux parois libres du récipient 1 de manière à ne laisser entre les bords extérieurs 5c et 5d des rigoles en V 5 adjacentes qu'un espace relativement faible 5b et entre les parois libres du récipient et les bords externes des rigo- les en V 5 adjacentes à celles-ci, des passages 5e, de telle sorte que les écumes porteuses d'ingrédients peuvent s'écouler sans interruption dans les gorges 5a de chaque rigole en V 5 par dessus les bords 2± et de celles-ci et à travers les passages 5b et 5e,
lesdites écumes se brisant alors en liquide porteur d'in- grédients dans le cas où les substances portées par les écumes sont solides ou visqueuses et en air contenant des éléments gazeux lorsque les écumes contiennent de tels éléments.
De toutes les substances contenues dans le liquide à traiter, les éléments solides et visqueux pourront quitter le récipient 1 sous forme de li- quide porteur d'ingrédients par les sorties 6 prévues à cet effet de la conduite collectrice 7, tandis que les éléments gazeux seront évacués ensemble avec l'air utilisé par la sortie d'air 8. Tous agents actifs en surface que contiendra le liquide pourront semblablement s'écouler du récipient 1 par les sorties 6 prévues pour les liquides porteurs d'ingrédients et par leur conduit collecteur 70 Le liquide restant ayant été raffiné ou ayant servi de milieu peut à présent être évacué du récipient 1 par la sortie de liquide 3.
L'ouverture inférieure sert lors de nettoyage ou pour l'évacuation de précipités dans les cas où de telles
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substances se formeraient
Toutes les parties composantes des systèmes à flottaison d'écume sélon les principes de l'invention doivent être fabriquées de matières résistant aux actions chimiques des liquides à traiter.
Dans la forme de réalisation du système à un seul étage représenté aux figures 1 à 4, par exemple, le récipient est en tôle de fer garnie de plomb, tandis que les rigoles en V sont en plaques de rési-
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ne de chlorure de parlyvinyl de 5 mm d'épaisseur., Lesdites rigoles en 7 ont une largeur de 400 mm, une hauteur de 350 mm et un angle de 60 , se trouvent à une distance des conduites d'air de 1400 mm, sont espacés à 80 mm entre bords adjacents
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et à 40 mm entre borta.é extrêmes et parois latérales libres du récipient. Chacune des conduites t'air-pst munie de trous de 1 mm de diamètre et est en outre proté- gée par un recouvrement de chlorure dspolyvinylidène d'une épaisseur de 0,9 mm et d'une porosité de 6ouf,.
Quoique ces facteurs ne soient nullement absolus, mais strictement relatifs et sujets à modifications à prévoir dans l'esprit et l'étendue de l'invention, on a obtenu avec le bain de filage utilisé dans l'exemple au
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débit de 500 1/mîn à la température.ambiante et avec un soufflage de 20 m3/min sous une pression de 0,5 kg/om2, un raffinage ramenant la proportion de H2S dans le liquide de 0,0388 g/1 à 0,0057 9/1 et celle de CS2 de 0,0265 g/1 à 0,0023 g/1, la clarté de la solution ayant été amenée de 80-83% à l'origine à 90-92%, 100% représentant celle de l'eau distillée pure.
Dans le .'Système à flottaison d'écume représenté aux figures 5 et 6, on a fait usage d'un élément servant d'écran 10 fixé à l'intérieur du récipient à liquide ¯1 tout juste en dessous des rigoles en V. Cet élément 10 se compose d'un réseau ayant un:nombre d'ouvertures de forme régulière et d'une largeur et d'une profondeur suffisantes à transformer le mouvement désordonné des écumes porteuses d'ingrédients en un mouvement ascensionnel régulier à travers le liqui- de à traiter. Dans la présente invention, le réseau est composé de:plaques de
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résine de chlorure polyvinyl d'une épaisseur de 5 mm, les ouvertures ayant chacune une section carrée de 90 mm de côté et une hauteur de 200 mm. Il en résulte une clarif3.c-i.on supplémentaire à 93-95%.
Le système de flottaison d'écume illustré aux figures 5 et 6 fait également usage d'éléments en forme de plaques oblongues 11 fixées longitudinale- ment à titre de faux-fonds dans les gorges de'chaque rigole en V 5, partageant pra- tiquement les. gorgée en.deux, en vue de faciliter le brisement des écumes porteu-
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ses d'ingrédients qu.,4sy déposent. Ces plaques aboutissent alors à l'une des parois latéra3.es :du.écipïent à hauteur du bord inférieur des ouvertures 12 d'é- coulement de liquida porteur de particules, de sorte que ce dernier peut s'écouler
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desdites gorges 'Ban'Sl entrave.
En dehors des modifications de construction inhérentes à l'emploi du réseau 10 et des plaques oblongues 11, il n'y a point de différence fondamentale de fonctionnement entre les systèmes flottaison d'écume représentés aux figu- res 5 et 6 par rapport à ceux représentés aux figures 1 à 4.
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En vue ,e-multiplier encore les effets de flottaison d'écume confor- mément à cette inveatien, on adopte un système à plusieurs étages ainsi que le représente figure 7-oâ le récipient de premier étage 21a se trouve raccordé au récipient de second'" étage 21b au moyen de parois de séparation 22a et 22b mutuel- lement adjacentes, et-le récipient de second étage 21b se trouve semblablement raccordé au 0i]).:
1.eg't'de- troisième étage 21c au. moyen de parois de séparation analogues 23a et 23o'Les récipients 21a, 21b et 21c sont équipés demanière fort similaire à celui représenté à la figure 5, mais chacune des parois de séparation est conçue ei-réâl1aée de manière à être ouverte à l'une de ses extrémités, ces extrémités ouvertes'des parois de séparation 22a et 23a faisant respectivement face aux ex-trémitêà'fermêés des parois de séparation 22b et 23b, formant ainsi une ouverture longitudinale 22c entre le récipient de premier étage 21a et celui de second étage 21biet une ouverture semblable 23c entre le récipient de second
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étage 21b et celui de troisième étage 21c.
En conséquence, le liquide à traiter est introduit dans le récipient de premier étage 21a par l'entrée 24 prévue dans une paroi latérale du récipient et parcourtalors successivement les récipients d'étages successifs 21b et 2 le suivant un parcours en zig-zag par les ouvertures longitudinales 22c et 23c.Les conduits d'air 25 dans les récipients des divers étages sont toutes alimentées directement par une soufflerie commune 26, les sorties d'air 27 au haut de chacun des récipients étant ouverts pour permettre l'évacuation de l'air utilisé ensemble avec les éléments gazeux dans les cas où de tels éléments sont obtenus. Le liquide raffiné ou utilisé comme milieu quitte le système par la sortie 28 prévue dans le récipient de troisième étage 210.
Tou- tes les sorties 29 pour liquide porteur de particules et prévues dans les parois latérales de chacun des récipients des divers étages se déversent dans la même conduite collectrice 30 prévue sur les parties extérieures du système,de sorte que toutes les substances, solides, visqueuses ou les deux, se trouvent ainsi ras- semblées et peuvent quitter le système sous forme de liquide porteur de particules.
L'élément à réseau 31 ainsi que les rigoles en V 32, chacune de ces dernières étant pourvue d'une plaque oblongue 33 en guise de faux-fond, se trouvent aménagés dans chacun des récipients d'étages successifs de la même manière et dans les mêmes buts que ceux qui furent décrits par rapport au système de flottaison d'écume illustré aux figures 1 à 6.
Un autre système de flottaison d'écume à étages multiples et dont les principes sont conformes à l'invention est illustré aux figures 8 et 9. Ainsi que dans le système que montre la figure 7, le récipient de premier étage 41a se trouve raccordé en série avec chacun des récipients des étages successifs
41b et 41c au moyen de parois de séparation 42a et 42b d'une part et 43a et 43b de.autre part, et le liquide à traiter est d'abord amené dans le récipient 41a de premier étage par l'entrée de liquide 44 prévue dans une paroi latérale du ré- cipient , puis dans le récipient 41b de second étage par l'ouverture longitudinale
42c entre les parois de séparation 42a et 42b,
et alors dans le récipient 41c de troisième étage à travers l'ouverture longitudinale 43c entre les parois de séparation 43a et 43bo
Dans ce système de flottaison d'écume que montrent les figures. 8 et
9 cependant, contrairement au système illustré à la figure 7, la sortie d'air
45c au haut du récipient de troisième étage 41c est raccordée aux conduites d'amenée d'air 46b du récipient de second étage 41b au moyen d'une conduite de raccordement 47b munie en un endroit propice de celle-ci d'une soufflerie d'ap- point 48b o De même, la sortie d'air 45b au haut du récipient 41b le second éta- ge se trouve-t-elle raccordée aux conduites d'entrée d'air 46a du récipient 41a de premier étage au moyen d'une conduite de raccordement 47a semblablement équipée d'une soufflerie d'appoint 48a,
tandis que la sortie d'air 45a au haut du réci- pient 41a de prémier étage reste ouverte et que les conduites d'amenée d'air 46c au récipient 41c de troisième étage se trouvent raccordées directement à la souf- flerie commune 49. Donc, l'air de la soufflerie commune 49 est amené à 1'encontre du sens de circulation du liquide à traiter, d'abord dans le récipient 41c de troisième étage,au moyen des conduites d'air 46c, puis dans le récipient 41b de deuxième étage au moyen de la soufflerie d'appoint 48b disposée dans la condui- te de raccordement 47b entre la sortie d'air 45c au haut du récipient 41c de troisième étage et les conduites d'amenée d'air 46b prévues au récipient 41b desecond étage,
et ensuite dans le récipient 41a de premier étage au moyen d'une autre soufflerie d'appoint 48a aménagée dans la conduite de raccordement 47a entre la sortie d'air 45b au haut du récipient 41b de second étage et les condui- tes d'amenée d'air 46a prévues au récipient 41a de premier étage, pour sortir finalement du système par la sortie 45a au haut du récipient 41a de premier étage, ensemble avec les éléments gazeux obtenus ainsi sous forme concentrée et en vue de leur traitement ultérieur.
Les rigoles en V 50, pourvues chacune de sa plaque oblongue 51 en guise de faux-fond, l'élément à réseau 52 et les sorties 53 de liquide porteur de particules se trouvent installés adans les divers récipients d'étages successifs de manière semblable à celle illustrée dans les figures 1 à 7,
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de même que, tel quelle montre particulièrement la figure 7 la oonduite collec-
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trice 54 pour-zsortir du système le liquide porteur de substances solides, visqueu- ses ou les deux, ainsi que la sortie 55 prévue dans le'récipient 41c de troisième étage ou étage finale pour l'écoulement du liquide ainsi raffiné ou ayant servi de milieu.
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Une autJgç caractéristique particulière du système à flottaison d'écume à étages multiples représenté aux figures 8 et 9 consiste en l'adjonction d'un
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récipient .il! d',étage supplémentaire en vue du raffinage du liquide porteur de particules circulant dans ledit récipient 41d. Dans cette modification particuliè- re, le liquide porteur de particules s'écoulant par la conduite collectrice 54 est détourné de manière à s'introduite dans le récipient 41d d'étage additionnel
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par l'entrée 2±évue à cet effet dans une des parois latérales dudit récipient .il! d'étage additionnel à un endroit propicè-potrque la conduite collectrice fi± puisse s'y raccorderas Pour ce qui se rapporte au restant de la construction, cependant,
le récipient 41d d'étage additionnel est équipé de manière analogue à celle représentée aux figures 1 à 6 avec les rigoles en V 57 pourvues chacune d'une plaque oblongue 58 en guise de faux-fond, l'élément à réseau 59, les sorties 60 pour liquide porteur de particules, la conduite collectrice pour liquide por- teur de particules, la sortie d'air 62, et la sortie de liquide 63 . D'autre part, les conduites d'amenée d'air 64 se trouvent raccordées au système commun de souffle rie 49. Par conséquent, le fonctionnement du récipient 41d d'étage additionnel est pratiquement identique à celui des systèmes représentés aux figures 1 à 6.
Les substances solides et visqueuses ainsi obtenues sont donc écartées du système par les sorties 60 de liquide porteur d'ingrédients et la conduite collectrice 61 de celles-ci, les éléments gazeux, ensemble avec l'air utilisé s'échappent par
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la sortie d''air 62 oit w2e liquide-traité s'écoule par la sortie de liquide 63.
Dans tous ces systèmes à flottaison d'écume à étages multiples repré- sentés aux figures 7 à 9 il est souhaitable de prévoir des sorties inférieures
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en vue de nettpyages'et récupérations de précipités éventuels ainsi que le mon- trent les figures 1 à 6 sur chacun des récipients constituant le système à étages multiples, malgré que ceci n'ait pas été représenté aux figures 7 à 9 par souci
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de simplifica%îon.'7ird éléments constitutifs de telles sorties doivent également être fabriqués de matériaux résistants aux effets chimiques des liquides à traiter.
Le présent système de flottaison d'écumes à étages multiples conforme à l'invention présente de multiples avantages. En premier lieu, l'effet de raffi- nage et de séparation se trouve multiplié autant de fois que le nombre de réci- pients utilisés dans le système,de sorte que les résultats obtenus s'en trouvent considérablement améliorés. En second lieu, les éléments gazeux sont obtenus dans un état bien plus concentré que dans un système de flottaison d'écume à un seul étage, ce qui en facilite grandement tout traitement ultérieur en vue de la ré- cupération d'éléments. En troisième lieu, les particules obtenues se trouvent
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raffinés à tel poin'qu'el1es peuvent sans plus être soumises à des traitements ultérieurs tels que filtrage ou précipitation.
En quatrième lieu, le traitement du liquide porteur d'ingrédients dans un récipient d'étage additionnel rend le système plus efficace pour la récupération des agents actifs en surface portés par les écumes.
Le système à flottaison d'écume présenté à la figure 7 est à trois
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étages et le stèmë5montré aux figures 8 et 9 comporte un récipient d'étage addi- tionnel ; ainsi le nombre d'étages peut être augmenté selon le degré de purification désiré. De toute façon, le mode de fonctionnement du système, quel qu'en soit le
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nombre détagéses=essentïellement le même que celui indiqué aux figures 7 à 9 et l'inventeur a l(intention de ne limiter nullement son invention par une des- cription trop déà3,léé, sauf là où le contraire est spécifié, mais de faire con- sidérer ladit 3..v e:ion sous son aspect le plus large dans le.s limites de l'esprit et de 1 -éndtè deéie-cï ainsi qu'il est stipulé dans les revendications ci- après.
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This invention relates to mechanical improvements in scum flotation systems, taking maximum advantage of the special property of scum, which is not sufficiently used in conventional methods. to entrain the materials in suspension and / or in solution in the treated liquid.
The aim of the invention will therefore be to present an effective device, based on a particular treatment of the scums carrying the substances, with a view to refining suspensions and solutions or their residues in various industries.
Another object of the invention is to use the same device, during the refining process, to recover the substances removed, in the form of particles and / or gas.
Yet another object of the invention is to use the same device for the treatment of ores.
Another aim of the invention is to use the same device for recovering active agents at the surface in concentrated form.
The scum flotation system according to this invention mainly comprises a container for containing the liquid to be treated; number of air conduits connected to a blower, each of these conduits being arranged at a small distance from the bottom of the container and being provided at its upper part with small openings in order to allow the required quantity of air to be blown. air in the liquid to be treated, so that the bubbles thus released from these conduits can, during their upward movement through the liquid, entrain the substances contained in the latter;
a number of V-shaped channel-like elements arranged in parallel and fixed horizontally by the two upward ends of the side walls of the container, each of these V-shaped elements being so arranged and spaced with respect to the other elements and to the free walls of the container, that the scum carrying substances and which rises through the liquid to be treated can overflow into said V-shaped channels to be deposited there and break there into liquid containing particles and into air containing the elements gaseous, in case the foam contains any;
means allowing the liquid carrying substances and the air used and possibly mixed with gaseous elements to flow separately from the container, as well as means for draining out of the container the liquid refined or used as medium, the all with a view to subsequent treatments or uses as desired.,
The phenomenon of overflow of the scum carrying substances depends on the pressure used to blow air into the liquid through the pipes, the air temperature, the size and number of openings in the air pipes, the size and weight of the particles contained in the liquid to be treated and the viscosity and temperature of this liquid.
It also depends in particular on the height and angle of the V-shaped channel elements, on the distance between these V-shaped channels and the air ducts, the distance which the foam carrying substances must travel, and on the respective spaces between the edges of adjacent channels and between the walls of the container and the edges of the channels adjacent to them, spaces through which the carrier foam can flow into the V-shaped channels over the edges of the latter without lingering and break in the liquid in the container.
Another means which it is desirable to use in conjunction with this invention is a frame-shaped member, provided with a number of regularly spaced vertical openings and fixed horizontally within the container just below. V-shaped channels, so as to allow the foam to pass through them in a regular and uniform movement before reaching said channels
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Still another means which it is desirable to use in conjunction with the present invention is an elongated plate member which is fixed longitudinally and as a false bottom within the groove of each. V-channels, so as to facilitate the breaking of the scum into liquid carrying particles and air possibly containing gaseous elements.
In order to better establish the scum flotation effects of the present invention, this principle has also been incorporated into a multi-stage scum flotation system obtained by serially connecting several vessels each of which is approximately equipped as. described above. The treated liquid is) filled in the first stage container and then successively in each of the successive stage containers, while the air which is blown into the liquid by means of the pipes can be blown simultaneously into the containers of all the floors, that is to say regardless of the order of the floors, or alternatively from the top floor container in all those of the previous floors.
. A characteristic of the invention is therefore that its foam flotation system is very simple to manufacture and very easy to handle, furthermore having the capacity to be able to treat large quantities of liquid, which is particularly suitable for industrial installations. large scope.
Another feature of the invention consists in the specific use of the V-shaped channels, which allow the scum carrying the substances to serve as a medium either to refine the liquid, or to extract the substances therefrom, or to the medium. two goals simultaneously.
Another feature of the invention is that the extracted substances are exited separately from the system as particles and / or gas for further processing, which greatly facilitates the recovery of the desired elements.
Another feature of the invention consists in the use of the screen element which regulates the disorderly movement of the foam.
Another feature of the invention is the use of the plate member as a means of facilitating the breaking up of the carrier scum into material shapes appropriate to the properties of the materials carried by the scum.
A following characteristic of the invention consists in the fact that it is in no way allowed for the carrier scum to break in the liquid to be treated. All of them are directed so as to continue on a rapid and steady subsequent path through the liquid.
Yet another characteristic of the invention emerges from the multistage system, where the effect of foam or foam flotation according to the invention and which can be obtained in a single stage is further multiplied by - before the order of floors.
Other objects and characteristics of the invention will emerge from the following description which refers to the appended drawings in which: FIG. 1 represents in vertical section an embodiment of an element using the principles in accordance with the invention; Figure 2 shows a cross section of Figure 1 along the line I-I; FIG. 3 represents a longitudinal section of FIG. 1 along line II-II; Figure 4 shows an enlarged vertical section of the V-shaped elements of Figure 1;
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Figure 5 shows a vertical section of another embodiment of a single stage apparatus using the principles according to the invention; Figure 6 shows a cross section of Figure 5 along line III-III;
FIG. 7 shows a vertical section of an embodiment of multi-stage apparatus according to the principles of the invention; FIG. 8 shows a front view of another embodiment of a multi-stage apparatus according to the principles of the invention; Figure 9 shows a vertical section of Figure 8.
Referring firstly to Figures 1 to 4, it can be seen that the liquid container 1 is provided: in two of its side walls with an inlet 2 and an outlet 3 for liquid; a number of air conduits 4, connected to a blower which is not shown in the figure, located at a small distance from the bottom of the container 1, each of these conduits being provided in its upper part with small openings in view of the passage of air through the liquid to be treated; a number of channel-like elements 1 in the form of a V, arranged in parallel and fixed horizontally by their two ends towards the top of the interior walls of the container 1;
a number of outlets 6, for the liquid carrying particles, in one of the side walls of the container 1, each of these outlets being connected internally at the end to one of the V-shaped channels 5; an evacuation pipe 1 for the liquid carrying particles on the outside of the container 1 and an air outlet 8 at the top of the container 1.
The operation of the scum flotation device shown in Figures 1 to 4 is as follows:
The liquid to be treated - carrier of ingredients is first brought into the container 1 through the liquid inlet 2 and the compressed air is blown into the liquid through the small openings provided at the top of the blower ducts 4. air. The bubbles thus liberated precipitate one after the other in an upward movement towards the V-shaped channels 5 and through the liquid contained in the container 1, forming during their rise a foam carrying ingredients.
Each of the V-shaped channels 5 is formed so as to form a groove 5a at an acute angle to the direction of the upward flow of carrier foam through the liquid to be treated and is spaced from the other channels and from the walls. of the container 1 so as to leave between the outer edges 5c and 5d of the adjacent V-channels 5 only a relatively small space 5b and between the free walls of the container and the outer edges of the V-channels 5 adjacent to those here, passages 5e, so that the scum carrying ingredients can flow uninterrupted into the grooves 5a of each V-channel 5 over the edges 2 ± and thereof and through the passages 5b and 5th,
said scum then breaking into a liquid carrying ingredients in the case where the substances carried by the scum are solid or viscous and into air containing gaseous elements when the scums contain such elements.
Of all the substances contained in the liquid to be treated, the solid and viscous elements can leave the receptacle 1 in the form of a liquid carrying ingredients through the outlets 6 provided for this purpose of the collecting pipe 7, while the gaseous elements will be evacuated together with the air used by the air outlet 8. All active agents on the surface that the liquid will contain can similarly flow from the container 1 through the outlets 6 provided for the liquids carrying ingredients and through their collecting duct 70 The remaining liquid which has been refined or served as medium can now be drained from vessel 1 through liquid outlet 3.
The lower opening is used for cleaning or for evacuating precipitates in cases where such
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substances would form
All component parts of foam flotation systems according to the principles of the invention must be made of materials resistant to the chemical actions of the liquids to be treated.
In the embodiment of the single-stage system shown in Figures 1 to 4, for example, the vessel is made of sheet iron lined with lead, while the V-shaped channels are of sheet metal.
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of parlyvinyl chloride 5 mm thick., Said 7-shaped channels have a width of 400 mm, a height of 350 mm and an angle of 60, are located at a distance of the air ducts of 1400 mm, are spaced 80 mm between adjacent edges
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and 40 mm between extreme borta.é and free side walls of the container. Each of the air-pst pipes provided with holes 1 mm in diameter and is further protected by a covering of dspolyvinylidene chloride with a thickness of 0.9 mm and a porosity of 6uf.
Although these factors are by no means absolute, but strictly relative and subject to modifications to be expected in the spirit and scope of the invention, it was obtained with the spinning bath used in the example in
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flow rate of 500 1 / min at ambient temperature and with a blowing of 20 m3 / min under a pressure of 0.5 kg / om2, a refining reducing the proportion of H2S in the liquid from 0.0388 g / 1 to 0 , 0057 9/1 and that of CS2 from 0.0265 g / 1 to 0.0023 g / 1, the clarity of the solution having been brought from 80-83% originally to 90-92%, 100% representing that of pure distilled water.
In the scum flotation system shown in Figures 5 and 6, use was made of a screen member 10 secured inside the liquid container ¯1 just below the V-troughs. This element 10 consists of a network having a: number of openings of regular shape and of sufficient width and depth to transform the disordered movement of the scum carrying the ingredients into a regular upward movement through the liquid. - from to be treated. In the present invention, the network is composed of: plates of
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polyvinyl chloride resin with a thickness of 5 mm, the openings each having a square section of 90 mm side and a height of 200 mm. This results in additional 93-95% clarif3.c-i.on.
The scum flotation system illustrated in Figures 5 and 6 also makes use of elongated plate elements 11 fixed longitudinally as false bottoms in the grooves of each V-shaped channel 5, practically sharing the. swallowed in two, in order to facilitate the breaking up of the
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its ingredients qu., 4sy deposit. These plates then end in one of the side walls: du.écipïent at the level of the lower edge of the openings 12 of flow of liquid carrier particles, so that the latter can flow out.
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said gorges' Ban'Sl hinders.
Apart from the construction modifications inherent in the use of the network 10 and the oblong plates 11, there is no fundamental difference in operation between the foam flotation systems shown in Figures 5 and 6 compared to those shown in Figures 1 to 4.
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In view, to further multiply the effects of foam flotation in accordance with this inveatien, a multistage system is adopted as shown in figure 7-where the first stage vessel 21a is connected to the second vessel. "stage 21b by means of mutually adjacent partition walls 22a and 22b, and the second stage vessel 21b is similarly connected to 0i]) .:
1.eg't'de- third floor 21c at. means of similar partition walls 23a and 23o 'The containers 21a, 21b and 21c are equipped in a very similar way to that shown in FIG. 5, but each of the partition walls is designed ei-réâl1aée so as to be open to one. from its ends, these open ends of the partition walls 22a and 23a respectively facing the closed end of the partition walls 22b and 23b, thus forming a longitudinal opening 22c between the first stage container 21a and that of the second stage 21biet a similar opening 23c between the second container
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floor 21b and that of the third floor 21c.
Consequently, the liquid to be treated is introduced into the first-stage container 21a through the inlet 24 provided in a side wall of the container and then passes successively through the containers of successive stages 21b and 2 following it in a zig-zag path through the longitudinal openings 22c and 23c. The air ducts 25 in the containers of the various stages are all supplied directly by a common blower 26, the air outlets 27 at the top of each of the containers being open to allow the evacuation of the air. air used together with the gaseous elements in cases where such elements are obtained. Liquid refined or used as medium leaves the system through outlet 28 provided in third stage vessel 210.
All the outlets 29 for liquid carrier particles and provided in the side walls of each of the containers of the various stages discharge into the same collecting line 30 provided on the outer parts of the system, so that all substances, solids, viscous or both are thus brought together and may leave the system as a particulate carrier liquid.
The network element 31 as well as the V-shaped channels 32, each of the latter being provided with an oblong plate 33 by way of false bottom, are found in each of the successive stage containers in the same manner and in the same goals as those described with respect to the scum flotation system shown in Figures 1 through 6.
Another multi-stage scum flotation system the principles of which are in accordance with the invention is illustrated in Figures 8 and 9. As in the system shown in Figure 7, the first stage vessel 41a is connected in series with each of the containers of the successive floors
41b and 41c by means of partition walls 42a and 42b on the one hand and 43a and 43b on the other hand, and the liquid to be treated is first brought into the container 41a of the first stage through the liquid inlet 44 provided in a side wall of the receptacle, then in the second-stage receptacle 41b through the longitudinal opening
42c between the dividing walls 42a and 42b,
and then in the third stage container 41c through the longitudinal opening 43c between the partition walls 43a and 43bo
In this foam flotation system shown in the figures. 8 and
9 however, unlike the system shown in Figure 7, the air outlet
45c at the top of the third stage receptacle 41c is connected to the air supply ducts 46b of the second stage receptacle 41b by means of a connecting duct 47b provided at a suitable location thereof with an air blower. ap- point 48b o Similarly, the air outlet 45b at the top of the container 41b the second stage is found connected to the air inlet ducts 46a of the container 41a of the first stage by means of a connecting pipe 47a similarly equipped with an auxiliary blower 48a,
while the air outlet 45a at the top of the first stage vessel 41a remains open and the air supply lines 46c to the third stage vessel 41c are connected directly to the common blower 49. Thus , the air of the common blower 49 is brought against the direction of circulation of the liquid to be treated, first in the container 41c of the third stage, by means of the air ducts 46c, then in the container 41b of the third stage. second stage by means of the auxiliary blower 48b arranged in the connection duct 47b between the air outlet 45c at the top of the third stage container 41c and the air supply ducts 46b provided in the second container 41b floor,
and then in the first-stage receptacle 41a by means of another make-up blower 48a arranged in the connection duct 47a between the air outlet 45b at the top of the second-stage receptacle 41b and the supply ducts 46a provided in the container 41a of the first stage, to finally leave the system through the outlet 45a at the top of the container 41a of the first stage, together with the gaseous elements thus obtained in concentrated form and with a view to their subsequent treatment.
The V-shaped channels 50, each provided with its oblong plate 51 as a false bottom, the network element 52 and the outlets 53 for liquid carrying particles are found installed in the various containers of successive stages in a similar manner to the one illustrated in Figures 1 to 7,
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just as, as shown in particular in FIG. 7, the collec-
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54 to exit from the system the liquid carrying solid substances, viscous or both, as well as the outlet 55 provided in the receptacle 41c of third stage or final stage for the flow of the liquid thus refined or having served as middle.
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A special feature of the multi-stage scum flotation system shown in Figures 8 and 9 is the addition of a
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container .it! d ', additional stage for the refining of the liquid carrier particles circulating in said container 41d. In this particular modification, the liquid carrying particles flowing through the collecting line 54 is diverted so as to enter the container 41d of additional stage.
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by the entry 2 ± evacuated for this purpose in one of the side walls of said container .il! of additional floor in a suitable place so that the fi ± collector pipe can be connected to it As regards the rest of the construction, however,
the container 41d of additional stage is equipped in a manner analogous to that shown in Figures 1 to 6 with the V-shaped channels 57 each provided with an oblong plate 58 as a false bottom, the network element 59, the outlets 60 for particle-carrying liquid, the collecting line for particle-carrying liquid, the air outlet 62, and the liquid outlet 63. On the other hand, the air supply lines 64 are connected to the common blast system 49. Consequently, the operation of the additional stage vessel 41d is practically identical to that of the systems shown in Figures 1 to 6. .
The solid and viscous substances thus obtained are therefore removed from the system by the liquid outlets 60 carrying the ingredients and the collecting pipe 61 thereof, the gaseous elements, together with the air used, escape through
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the air outlet 62 oit w2e liquid-treated flows through the liquid outlet 63.
In all of these multi-stage scum flotation systems shown in Figures 7-9 it is desirable to provide lower outlets.
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for cleaning and recovery of any precipitates as shown in Figures 1 to 6 on each of the vessels constituting the multistage system, although this has not been shown in Figures 7 to 9 for the sake of
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simplifica% îon.'7ird components of such outlets must also be made of materials resistant to the chemical effects of the liquids to be treated.
The present multi-stage scum flotation system according to the invention has multiple advantages. First, the refining and separating effect is multiplied as many times as the number of containers used in the system, so that the results obtained are considerably improved. Second, the gaseous elements are obtained in a much more concentrated state than in a single stage scum flotation system, which greatly facilitates any further processing for element recovery. Third, the particles obtained are found
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refined to such a point that they can without further be subjected to further treatments such as filtering or precipitation.
Fourth, the treatment of the ingredient carrier liquid in an additional stage vessel makes the system more efficient for the recovery of the surface active agents carried by the scum.
The foam flotation system shown in Figure 7 is three
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stages and the device shown in Figures 8 and 9 has an additional stage container; thus the number of stages can be increased according to the desired degree of purification. In any case, the operating mode of the system, whatever the
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staggered number = essentially the same as that shown in Figures 7 to 9 and the inventor al (intention not to limit his invention by too much of a description, except where the contrary is specified, but to confirm to amaze said 3..ve: ion in its broadest aspect within the limits of the spirit and of the spirit of the deéie-cï as stated in the claims below.